(57)【要約】【課題】水滴等の付着を防止することで光拡散機能が失われることを防ぎ、観察者に不快感を与える事態を十分防止可能なスクリーン、及び画像表示装置を提供すること。【解決手段】光を供給する光源部１０１と、光源部１０１からの光Ｌを走査させる走査部１０３と、少なくとも光源部１０１と走査部１０３とを収納する筐体１０７と、筐体１０７に設けられ、走査部１０３からの光Ｌを透過させるスクリーン１１０と、を有し、スクリーン１１０は、走査部１０３からの光Ｌが入射する側に、光を拡散する光拡散部１１１を有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示装置に設けられるスクリーンであって、
光を拡散する光拡散部と、
前記光拡散部を封止する封止層と、を有することを特徴とするスクリーン。
【請求項２】
前記封止層は、透明基板であって、
前記光拡散部は、２つの前記透明基板を用いて密閉された空間に設けられることを特徴とする請求項１に記載のスクリーン。
【請求項３】
前記封止層は、前記空間に乾燥空気又は不活性ガスが充填されることを特徴とする請求項２に記載のスクリーン。
【請求項４】
前記封止層は、透明樹脂部材により構成される透明樹脂層であることを特徴とする請求項１に記載のスクリーン。
【請求項５】
前記光拡散部は、光拡散材を有する光拡散層であることを特徴とする請求項１に記載のスクリーン。
【請求項６】
光を供給する光源部と、
前記光源部からの光を走査させる走査部と、
少なくとも前記光源部と前記走査部とを収納する筐体と、
前記筐体に設けられ、前記走査部からの光を透過させるスクリーンと、を有し、
前記スクリーンは、前記走査部からの光が入射する側に、光を拡散する光拡散部を有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
前記筐体の内部の湿度を検知する湿度検知部を有し、
前記光源部は、前記筐体の内部の湿度が所定値以上となったことを前記湿度検知部が検知した場合に光の供給を停止することを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記筐体の内部の空気を前記筐体の外部へ排出する排気ファンと、
前記筐体の内部の湿度を検知する湿度検知部と、を有し、
前記排気ファンは、前記湿度検知部の検知結果に応じて駆動することを特徴とする請求項６又は７に記載の画像表示装置。
【請求項９】
光を供給する光源部と、
前記光源部からの光を走査させる走査部と、
前記走査部からの光を透過させるスクリーンと、を有し、
前記スクリーンは、請求項１〜５のいずれか一項に記載のスクリーンであることを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーン及び画像表示装置、特に、画像信号に応じて変調されたレーザ光を透過することで画像を表示するスクリーン、及びそのスクリーンを用いる画像表示装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザ光を用いて画像を表示するレーザプロジェクタが提案されている。レーザ光は、単色性及び指向性が高いことを特徴とする。また、光源部としてレーザ光発生装置を用いることにより、プロジェクタの光学系を小型にすることができる。このため、レーザプロジェクタは、従来のメタルハライドランプを使用するプロジェクタに比較して、小型かつ軽量で、色再現性の良い投写像を得られるという利点を有する。
【０００３】
画像信号に応じた光を透過させることにより画像を表示する、いわゆるリアプロジェクタには、光を透過させる透過型のスクリーンが用いられる。リアプロジェクタのスクリーンには、マイクロレンズアレイやレンチキュラーシート等の光拡散部が設けられる。光拡散部は、画像信号に応じた光を観察者側へ拡散するために設けられている。画像信号に応じた光を拡散することで、広い視野角を確保することが可能になる。マイクロレンズアレイを設けたスクリーンの技術としては、例えば、特許文献１に提案されているものがある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３５７８６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、スクリーンに設けられたマイクロレンズアレイに水滴あるいは油滴が付着した場合、マイクロレンズ素子による光拡散機能が損なわれる場合がある。このため、水滴等が付着した部分に入射した光は、十分拡散されずにリアプロジェクタの外部へ出射されることになる。例えばレーザ光を用いて画像を表示する場合、レーザ光がスクリーンで拡散せずそのまま観察者の眼に入射すると、観察者が不快感を覚えることも考えられる。スクリーンの光拡散機能が失われる場合があることは、観察者に不快感を与える事態を防止する上で問題である。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、水滴等の付着を防止することで光拡散機能が失われることを防ぎ、観察者に不快感を与える事態を十分防止可能なスクリーン、及び画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、画像表示装置に設けられるスクリーンであって、光を拡散する光拡散部と、光拡散部を封止する封止層と、を有することを特徴とするスクリーンを提供することができる。画像表示装置のスクリーンは、外部に晒された部分に水滴や汚れが付着することが考えられる。光拡散部の表面には、微小な凹凸が形成されている。光拡散部の表面に形成された凹凸の間に水滴等が付着すると、水滴等によって凹凸が埋められた箇所に入射した光は、十分拡散されずに外部へ出射される場合がある。
【０００７】
本発明は、封止層によって光拡散部を封止する構成とすることにより、外部からの水滴等が光拡散部に付着することを確実に防止する。水滴等が光拡散部に付着することを防止することにより、スクリーンの光拡散機能が失われることを確実に防ぎ、観察者に不快感を与える事態を防止することが可能となる。これにより、水滴等の付着を防止することで光拡散機能が失われることを防ぎ、観察者に不快感を与える事態を十分防止可能なスクリーンを得られる。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様によれば、封止層は、透明基板であって、光拡散部は、２つの透明基板を用いて密閉された空間に設けられることが望ましい。封止層として２つの透明基板を用いることで、２つの透明基板によって密閉された空間に光拡散部を配置する。これにより、光拡散部に水滴等が付着することを確実に防止することができる。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様によれば、封止層は、空間に乾燥空気又は不活性ガスが充填されることが望ましい。密閉された空間に乾燥空気又は不活性ガスを充填することにより、空間での結露を防止する。これにより、光拡散部に水滴が付着することを確実に防止することができる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様としては、封止層は、透明樹脂部材により構成される透明樹脂層であることが望ましい。透明樹脂層に光拡散部を封入することにより、光拡散部に水滴等が付着することを確実に防止することができる。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様としては、光拡散部は、光拡散材を有する光拡散層であることが望ましい。光拡散層を設けることにより、水滴等の付着による光拡散機能の低下を低減できる。これにより、観察者に不快感を与える事態を十分防止することができる。
【００１２】
さらに、本発明によれば、光を供給する光源部と、光源部からの光を走査させる走査部と、少なくとも光源部と走査部とを収納する筐体と、筐体に設けられ、走査部からの光を透過させるスクリーンと、を有し、スクリーンは、走査部からの光が入射する側に、光を拡散する光拡散部を有することを特徴とする画像表示装置を提供することができる。走査部からの光が入射する側に光拡散部を設けると、画像表示装置は、筐体の内部に光拡散部を封止する構成となる。筐体の内部に光拡散部を封止する構成とすることにより、外部からの水滴等が光拡散部に付着することを確実に防止する。水滴等が光拡散部の凹凸に入り込むことを防止することにより、スクリーンの光拡散機能が失われることを確実に防ぎ、観察者に不快感を与える事態を防止することが可能となる。これにより、水滴等の付着を防止することで光拡散機能が失われることを防ぎ、観察者に不快感を与える事態を十分防止可能な画像表示装置を得られる。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様としては、筐体の内部の湿度を検知する湿度検知部を有し、光源部は、筐体の内部の湿度が所定値以上となったことを湿度検知部が検知した場合に光の供給を停止することが望ましい。結露が発生する程度にまで筐体内の空気の湿度が上昇した場合に、光源部からの光の供給を停止する。筐体内の空気の湿度が高い状態で光源部からの光の供給を停止することにより、光拡散部に水滴が付着した状態での光の供給を確実に停止する。これにより、観察者に不快感を与える事態を十分防止することができる。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様としては、筐体の内部の空気を筐体の外部へ排出する排気ファンと、筐体の内部の湿度を検知する湿度検知部と、を有し、排気ファンは、湿度検知部の検知結果に応じて駆動することが望ましい。結露により光拡散部に水滴が付着する程度にまで筐体内の空気の湿度が上昇した場合に、排気ファンによって筐体の内部の空気を排出する。湿度検知部の検知結果に応じて排気ファンを駆動することにより、結露により光拡散部に水滴が付着することを防止する。これにより、光拡散部に水滴等が付着することを確実に防止することができる。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様としては、光を供給する光源部と、光源部からの光を走査させる走査部と、走査部からの光を透過させるスクリーンと、を有し、スクリーンは、上記のスクリーンであることが望ましい。上記のスクリーンを備えることにより、スクリーンに水滴等が付着することで光拡散機能が失われることを防ぎ、観察者に不快感を与える事態を十分防止する。これにより、スクリーンに水滴等が付着することで光拡散機能が失われることを防ぎ、観察者に不快感を与える事態を十分防止可能な画像表示装置を得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明の実施例１に係る画像表示装置１００の概略構成を示す。画像表示装置１００は、スクリーン１１０の一方の面Ｓ１にレーザ光Ｌを供給し、スクリーン１１０の他方の面から出射される光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクタである。光源部１０１は、ガルバノミラー１０３の方向へレーザ光Ｌを供給する。レーザ光Ｌは、赤色レーザ光、緑色レーザ光、青色レーザ光を含む。レーザ光Ｌは、各色光をそれぞれ画像信号に応じて変調して供給する。光源部１０１には、レーザ光Ｌを変調するための変調部を設けた半導体レーザや、固体レーザを用いることができる。画像信号に応じた変調は、振幅変調、パルス幅変調のいずれを用いても良い。なお、光源部１０１の出射側には、レーザ光Ｌを、例えば、直径０．５ｍｍのビーム形状に整形する整形光学系を設けても良い。
【００１８】
ガルバノミラー１０３に入射したレーザ光Ｌは、反射ミラー１０５の方向へ反射する。ガルバノミラー１０３は、互いに直交する所定の２軸を中心として回動することによって、レーザ光Ｌを二次元方向に走査させる。ガルバノミラー１０３は、例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術により作成することができる。ガルバノミラー１０３で反射したレーザ光Ｌは、反射ミラー１０５に入射する。反射ミラー１０５は、筐体１０７の内面であって、スクリーン１１０と対向する位置に設けられている。反射ミラー１０５に入射した光は、スクリーン１１０の方向へ進行する。筐体１０７は、光源部１０１と、ガルバノミラー１０３と、反射ミラー１０５とを収納する。また、筐体１０７は、筐体１０７内部の空間を密閉する。
【００１９】
スクリーン１１０は、筐体１０７の所定の一面に設けられている。スクリーン１１０は、反射ミラー１０５からの光を透過させる透過型スクリーンである。反射ミラー１０５からの光は、スクリーン１１０の、筐体１０７の内部側の面Ｓ１から入射した後、観察者側の面から出射する。観察者は、スクリーン１１０から出射する光を観察することで、画像を鑑賞する。なお、走査部は、単独のガルバノミラー１０３とする構成に限らず、複数のガルバノミラーを用いる構成としても良い。複数のガルバノミラーを用いる場合、例えば色光ごとに３つのガルバノミラーを用いる構成とすることができる。
【００２０】
ガルバノミラー１０３から反射ミラー１０５を経た光が入射するスクリーンの面Ｓ１には、光を拡散する光拡散部１１１が設けられている。画像表示装置１００は、筐体１０７の内部に光拡散部１１１を封止する構成を有する。光拡散部１１１は、筐体１０７の内部側の面Ｓ１に微小な凹凸が形成されている。光拡散部１１１としては、例えば、マイクロレンズアレイ、レンチキュラーシート等の規則的な形状の光学素子をアレイ状に配列した光学素子アレイや、表面に不規則な形状の凹凸を施した構造体を用いることができる。
【００２１】
図２は、スクリーン１１０との比較として、画像表示装置の外部に光拡散部２１１を設けたスクリーン２１０について説明するものである。例えば、スクリーン２１０は、光拡散部２１１の表面Ｓ２を画像表示装置の外部に向けて構成されているとする。スクリーン２１０は、外部に晒された側の面Ｓ２に、外的要因によって水滴や汚れが付着することが考えられる。光拡散部２１１の表面Ｓ２には、微小な凹凸が形成されている。光拡散部２１１の表面Ｓ２に形成された凹凸の間に水滴２０１が付着すると、水滴２０１によって凹凸が埋められた箇所に入射した光は、光拡散部２１１の凹凸によって拡散作用を受けず、そのまま水滴２０１を透過する。このため、水滴２０１によって凹凸が埋められた箇所に入射した光は、十分拡散されずに画像表示装置の外部へ出射されることになる。レーザ光Ｌがスクリーン１１０で拡散せずそのまま観察者の眼に入射すると、観察者が不快感を覚えることも考えられる。
【００２２】
図１に戻って、本実施例の画像表示装置１００は、筐体１０７の内部に光拡散部１１１を封止する構成をとる。筐体１０７の内部に光拡散部１１１を封止する構成とすることにより、外部からの水滴等が光拡散部１１１に付着することを確実に防止する。水滴等が光拡散部１１１の凹凸に入り込むことを防ぐことで、スクリーン１１０の光拡散機能が失われることを確実に防ぎ、観察者に不快感を与える事態を防止することが可能となる。これにより、水滴等の付着を防止することで光拡散機能が失われることを防ぎ、観察者に不快感を与える事態を十分防止することができるという効果を奏する。
【００２３】
なお、画像表示装置１００は、筐体１０７の内部に乾燥空気、又は窒素やアルゴン等の不活性ガスを充填することが望ましい。筐体１０７の内部に乾燥空気、又は窒素やアルゴン等の不活性ガスを充填することで、筐体１０７の内部における結露を防止し、光拡散部１１１に水滴が付着することを確実に防止することができる。
【実施例２】
【００２４】
図３は、本発明の実施例２に係るスクリーン３１０の要部断面構成を示す。スクリーン３１０は、上記実施例１に係る画像表示装置１００に適用することができる。上記実施例１と重複する説明は省略する。本実施例のスクリーン３１０は、２つの透明基板３０１、３０２を用いて密閉された空間に光拡散部３０３を有することを特徴とする。透明基板３０１、３０２は、光拡散部３０３を封止する封止層である。
【００２５】
透明基板３０１、３０２は、硝子あるいは透明樹脂部材により構成される平行平板である。透明基板３０１、３０２は、平板面どうしを対向させて配置されている。光拡散部３０３を封止するための空間は、透明基板３０１、３０２の互いの外周部どうしを他の構成物を介して固着することによって密閉されている。光拡散部３０３は、透明基板３０１、３０２によって密閉された空間に配置されている。
【００２６】
光拡散部３０３は、微小な凹凸が形成された光散乱面Ｓ３を有するシート状の構造物である。光拡散部３０３としては、例えば、微小な凹凸が施されたシートを用いることができる。２つの透明基板３０１、３０２を用いて密閉された空間に光拡散部３０３を配置することにより、光拡散部３０３に水滴等が付着することを確実に防止できるという効果を奏する。
【００２７】
図４は、実施例２の変形例に係るスクリーン４１０の要部断面構成を示す。本変形例のスクリーン４１０は、透明基板３０１、３０２によって密閉された空間に、光拡散面Ｓ４を有する板状の構成物である光拡散部４０３を有することを特徴とする。光拡散部４０３としては、例えば、マイクロレンズアレイ、レンチキュラーシート等の規則的な形状の光学素子をアレイ状に配列した光学素子アレイや、表面に不規則な形状の凹凸を施した構造体を用いることができる。２つの透明基板３０１、３０２を用いて密閉された空間に光拡散部４０３を配置することにより、光拡散部４０３に水滴等が付着することを確実に防止できる。
【００２８】
スクリーン３１０、４１０は、透明基板３０１、３０２により密閉された空間に、乾燥空気、又は窒素やアルゴン等の不活性ガスを充填することが望ましい。乾燥空気又は不活性ガスを充填することで、透明基板３０１、３０２により密閉された空間での結露を防止する。これにより、光拡散部３０３、４０３に水滴が付着することを確実に防止することができる。
【００２９】
図５は、実施例２の他の変形例に係るスクリーン５１０の要部断面構成を示す。本変形例のスクリーン５１０は、透明樹脂層５０１、５０２により光拡散部５０３が封止されていることを特徴とする。透明樹脂層５０１、５０２は、光拡散部５０３を封止する封止層である。透明樹脂層５０１、５０２は、透明樹脂部材により構成されている。透明樹脂層５０１、５０２は、光拡散部５０３を封入してから互いに密着することで、１つの層を形成している。
【００３０】
光拡散部５０３は、微小な凹凸が形成された光散乱面Ｓ５を有するシート状の構造物である。光拡散部５０３としては、例えば、微小な凹凸が施されたシートを用いることができる。透明樹脂層５０１、５０２に光拡散部５０３を封入することにより、光拡散部５０３に水滴等が付着することを確実に防止することができる。
【００３１】
図６は、実施例２の他の変形例に係るスクリーン６１０の要部断面構成を示す。スクリーン５１０は、２つの透明層６０１、６０２を重ね合わることで光拡散面Ｓ６を形成することを特徴とする。本変形例において、２つの透明層６０１、６０２は、互いに接している部分が光を拡散する光拡散部、それ以外の部分が光拡散部を封止する封止層として機能している。透明層６０１、６０２は、互いに屈折率が異なる透明部材によって構成されている。透明層６０１、６０２は、表面に微小な凹凸を施した面を、凹凸がかみ合うように密着させて組み合わされている。スクリーン６１０は、透明層６０１、６０２を互いに密着させることにより、光拡散面Ｓ６に水滴等が付着することを確実に防止することができる。
【００３２】
図７は、実施例２の他の変形例に係るスクリーン７１０の要部断面構成を示す。スクリーン７１０は、２つの透明基板７０１、７０２の間に、光拡散層７０３を有することを特徴とする。光拡散層７０３は、光を拡散する光拡散部である。透明基板７０１、７０２は、光拡散部である光拡散層７０３を封止する封止層である。透明基板３０１、３０２は、硝子あるいは透明樹脂部材により構成される平行平板である。光拡散層７０３としては、透明部材に、透明部材とは屈折率が異なる微粒子を含有させたシートを用いることができる。光拡散層７０３を設けることにより、水滴等の付着による光拡散機能の低下を低減できる。これにより、観察者に不快感を与える事態を十分防止することができる。
【実施例３】
【００３３】
図８は、本発明の実施例３に係る画像表示装置８００の概略構成を示す。上記実施例１の画像表示装置１００と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。画像表示装置８００は、湿度検知部８０２を有することを特徴とする。湿度検知部８０２は、スクリーン１１０の周辺部、例えばスクリーン１１０の下部に設けられている。湿度検知部８０２は、制御部８０６を介して光源部１０１及び排気ファン８０４と電気的に接続されている。
【００３４】
湿度検知部８０２は、筐体１０７の内部の湿度を検知する。湿度検知部８０２としては、例えば、湿度変化に対応して電気的な抵抗値が変化する高分子系センサ、セラミックスセンサ、電解質センサを用いることができる。排気ファン８０４は、ファンを回転させることによって、筐体１０７の内部の空気を筐体１０７の外部へ排出する。本実施例の画像表示装置８００は、排気ファン８０４を設けることにより、筐体１０７内部の空間が開放されている点が、上記実施例１の画像表示装置１００とは異なる。なお、排気ファン８０４は、光源部１０１を放熱するための排気ファンと兼用しても良い。
【００３５】
光源部１０１は、筐体１０７の内部の湿度が所定値以上となったことを湿度検知部８０２が検知した場合に、制御部８０６からの制御によってレーザ光Ｌの供給を停止する。例えば、光源部１０１がレーザ光Ｌの供給を停止する湿度の所定値として、結露が発生する程度の湿度を設定することができる。結露が発生する程度にまで筐体１０７内の空気の湿度が上昇した場合、光源部１０１は、レーザ光Ｌの供給を停止する。筐体１０７内の空気の湿度が高い状態で光源部１０１からのレーザ光Ｌの供給を停止することにより、光拡散部１１１に水滴が付着した状態でのレーザ光Ｌの供給を確実に停止する。
【００３６】
排気ファン８０４は、制御部８０６からの制御によって、湿度検知部８０２の検知結果に応じて駆動する。例えば、筐体１０７内の空気の湿度が上昇したことを湿度検知部８０２が検知した場合に、排気ファン８０４は、筐体１０７の内部の空気を排出することによって湿度の上昇を抑制し、結露の発生を確実に防止する。また、排気ファン８０４を駆動することによって、光源部１０１からのレーザ光Ｌの供給を停止する程度にまで湿度が上昇することを防ぎ、画像の鑑賞を継続することができる。
【００３７】
このように、湿度検知部８０２の検知結果に応じて光源部１０１及び排気ファン８０４を制御することによって、光拡散部１１１に水滴が付着した状態でのレーザ光Ｌの供給を確実に停止する。これにより、観察者に不快感を与える事態を十分防止することができるという効果を奏する。なお、画像表示装置８００は、光源部１０１、排気ファン８０４の両方を湿度検知部８０２の検知結果に応じて制御する構成に限らず、湿度検知部８０２の検知結果に応じて光源部１０１及び排気ファン８０４のいずれか一方のみを制御する構成としても良い。また、排気ファン８０４は、湿度検知部８０２の検知結果に関わらず画像を表示する間常に筐体１０７の内部の空気を排出することとしても良い。排気ファン８０４を常に駆動することによって、筐体１０７の内部の空気の湿度の上昇を低減することができる。
【００３８】
なお、上記各実施例において、各色について単独のレーザ光Ｌを用いて画像を表示することとしているが、各色について複数のレーザ光を用いるマルチビームスキャン方式によって画像を表示することとしても良い。マルチビームスキャン方式により画像を表示する構成とすることにより、さらに明るい画像を得ることができる。さらに、各実施例において、レーザ光Ｌを用いる構成としているが、ビーム状の光を用いる構成であれば、これに限られない。例えば、画像表示装置の光源として、発光ダイオード素子（ＬＥＤ）を用いる構成としても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上のように、本発明に係るスクリーンは、プレゼンテーションや動画を表示する場合に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施例１に係る画像表示装置の概略構成図。
【図２】画像表示装置の外部に光拡散部を設けたスクリーンの説明図。
【図３】本発明の実施例２に係るスクリーンの要部断面構成図。
【図４】実施例２の変形例に係るスクリーンの要部断面構成図。
【図５】実施例２の他の変形例に係るスクリーンの要部断面構成図。
【図６】実施例２の他の変形例に係るスクリーンの要部断面構成図。
【図７】実施例２の他の変形例に係るスクリーンの要部断面構成図。
【図８】本発明の実施例３に係る画像表示装置の概略構成図。
【符号の説明】
【００４１】
１００  画像表示装置、１０１  光源部、１０３  ガルバノミラー、１０５  反射ミラー、１０７  筐体、１１０  スクリーン、１１１  光拡散部、２０１  水滴、２１０  スクリーン、２１１  光拡散部、３０１、３０２  透明基板、３０３  光拡散部、３１０  スクリーン、４０３  光拡散部、４１０  スクリーン、５０１、５０２  透明樹脂層、５０３  光拡散部、５１０  スクリーン、６０１、６０２  透明層、６１０  スクリーン、７０１、７０２  透明基板、７０３  光拡散層、７１０  スクリーン、８００  画像表示装置、８０２  湿度検知部、８０４  排気ファン、８０６  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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